一体机全量程高频红外碳硫仪

kuxs1986

2014/06/27

私聊

碳硫仪

一体机全量程高频红外碳硫仪

一．仪器概述

CS887型红外碳硫分析仪采用整机模块化一体机设计，即高频炉、气路系统、电路系统、红外检测系统四个独立模块整机一体化。高频炉和红外检测系统一体机代表了国际主流设计（高频炉和红外检测系统分体式是国内80~90年代技术）。高频炉加装专业的防高频泄漏装置，整机电路系统装有防电磁干扰装置，从而免除了由于高频干扰或电磁干扰引起的分析结果不稳定和高频辐射对人体的影响。本产品能快速、准确地测定钢、铁、合金、铸造型芯砂、有色金属、水泥、矿石、焦炭、催化剂及其它材料中碳、硫两元素的质量分数。这套设备引进了国外的先进技术，是集光、机、电、计算机、分析技术等于一体的高新技术产品，具有测量范围宽（内置不同材料的全量程曲线）、抗干扰能力强、功能齐全、操作简便、分析结果准确可靠等特点。

二．红外检测原理

CO₂、SO₂等极性分子具有永久电偶极矩，因而具有振动和转动等结构。按量子力学分成分裂的能级，可与入射的特征波长红外光耦合产生吸收，气体分子在红外光波段，具有选择性吸收谱图，当特定波长的红外光通过CO₂或SO₂气体后，能产生强烈的光吸收。

由于探测器是将光信号转换为电信号，当探测器工作在线性区域内，选定某一特定波长并且确定了分析池（吸收池）长度时，由测量光强能换算出混合气体中被测气体的浓度，这就是红外吸收法能定量测量气体浓度的基本原理。本仪器选定的测量波长：CO₂为4.26um，SO₂为7.4um。

分析室包括微型红外光源，反光镜，调制电机，吸收池，滤光片和探测器。微型红外光源用电加热到800℃产生红外光，经吸收池被CO₂、SO₂吸收后再经过窄带滤光片，滤去除上述波长外的其他光辐射的能量，入射到探测器上，则探测器上检测到的是与CO₂、SO₂浓度相对应的光强，经过探测器光电转化为电信号，再经微机进行归一化定标处理，积分反演成为碳硫元素的百分含量。在光源与吸收池之间放有调制马达，把光信号调制成64Hz的交变辐射信号。探测器输出的中心频率为64Hz。

由热释电器件转化为电信号经前置放大和后级放大后通过数模转换进入微机，在微机中经线性化运算使之转换成与CO₂、SO₂含量成比例的数值。

三．技术规格和指标

1.基本参数：仪器性能及附件

测定元素	：	碳硫联测
分析原理	：	高频炉燃烧—红外线吸收法检测
分析范围	：	碳：0.00001%-100%硫：0.00001%-100%
称样量（固体钢标）	：	标准0.5g，支持不定量称样
分析精度	：	符合GB/T20123-2006标准符合ISO15350:2000标准
灵敏度（最小读数）	：	C/S：0.1ppm
分析时间	：	20-100秒可调（通常为35秒）
工作周期	：	24h连续运转
高频感应加热炉	：	1.高频炉输出功率：2500W；频率：18MHz；2.自动检漏，过时、过流报警；3.电流/电压/功率/选择方式调节炉温：适合于不同材质的样品；4.气路：气路多级稳压设计，保证分析气体流量的稳定性；多路供氧设计，保证各种材料分析的供养需求；5.感应线圈：加有特种涂层，消除了线圈因氧化等造成的打火现象；6.采用军工级电子管、真空电容，所有气动元件采用国际知名品牌。
粉尘过滤器	：	0.4微米超微孔金属过滤器，确保粉尘与气体的完全分离
炉头加热	：	提高硫的转化率，使硫分析结果稳定
除尘系统	：	自动清扫：可减少粉尘对分析结果的影响除尘系统：多级过滤除尘系统排灰系统：高压排灰，彻底清除管道灰尘
检测系统	：	1.电路设计：整机采用双CPU上、下位机模块化设计，下位机选用Atmega162为控制单片机，电子线路高度集成，稳定可靠；2.采样：采用ARM9技术的AD数据采集板，采样精度高，抗干扰能力强；3.通讯：上下位机采用USB2.0或以太网TCP/IP接口通讯，大大提高了通讯速度；4.电源：军工级一体化线性模块电源，输出稳定，无故障；5.光源：特制新型铂金红外线光源，发热持续、光谱特性效率高；6.分析池：镀金碳硫分析池及高精度热释电红外探测器；7.电机：进口步进电机，热稳定性好，连续使用寿命10万小时。

操作软件	：	采用Deliph软件编译，WINDOWS XP全中文操作软件。
分析通道	：	提供通道管理功能，碳硫通道可自行增加、删除和编辑，无数量限制；预置低碳和高硫接口，可实现软件自动切换。
分析功能	：	分析过程动态数据积分、每秒20次采样，提高了分析的灵敏度和准确度；提供样品管理功能，可对样品名称、标识进行编辑，并可增加和删除样品名；软件自动去皮、打印重量功能，完全省去用户手动操作电子天平，同时避免人为因素造成的天平不稳定等现象；程序控制升温功能，可对高频功率进行控制从而控制碳硫释放速度，满足不同种类的材料分析；软件提供多用户管理系统，可由管理员设置不同用户权限。
显示功能	：	碳硫同一个曲线框，动态显示分析过程中的各项实时数据和碳、硫释放曲线。
数据处理功能	：	分析结果采用ACCESS数据库方式存储，可存储每次分析碳硫的所有数据及曲线；分析结果随意查询，可根据时间、操作员、样品名称、标识等多方面查询;提供曲线/数据存储、空白扣除、参数设定、通道选择、数理统计、结果校正、曲线比较等多项功能;可在软件中实现碳硫工作曲线的生成并进行曲线拟合。
打印功能	：	打印模式多样化，提供了化验室和检测站两种打印模式，并可自行设计打印格式。
自诊断功能	：	系统诊断功能，可由软件实现检测炉头和气室的密封性。

样品名称	重量(g)	测定值
样品名称	重量(g)	C	S
材字225 碳素钢 C：0.854% S：0.0295%	0.505	0.85415	0.02951
	0.511	0.85423	0.02949
	0.493	0.85351	0.02953
	0.489	0.85432	0.02928
	0.521	0.85469	0.02949
	0.502	0.85321	0.02955
	0.498	0.85423	0.02938
	0.521	0.85651	0.02961
	0.498	0.85651	0.02926
	0.497	0.85389	0.02964
	0.509	0.85501	0.02953
`X	0.8546	0.0295
S	0.0011	0.0001
RSD	0.1263	0.4181

样品名称	重量（g）	标准值		测定值
		C	S	C	S
BH0310-3碳素铬铁	0.1501	6.19	0.013	6.1925	0.01312
	0.1499			6.1864	0.01308
YSBC11602-95高碳锰铁	0.1494	6.72	0.005	6.7186	0.00541
	0.1502			6.7255	0.00517
YSBC14602-01硅铁	0.1518	0.062	0.004	0.06243	0.00413
	0.1503			0.06237	0.00409
BH0311-5	0.1498	2.19	0.012	2.1915	0.01242
	0.1501			2.1943	0.01205
电池粉末试样	0.1505	3.6825	0.04568
	0.1523	3.6876	0.04553

样品名称	重量(g)	测定值
样品名称	重量(g)	C	S
BH2016-5 铬钼镍合金铸铁 C：3.55% S：0.12%	0.204	3.5498	0.11977
	0.205	3.5515	0.1211
	0.203	3.5618	0.11987
	0.207	3.5699	0.11868
	0.208	3.5569	0.11961
	0.208	3.5575	0.11824
	0.201	3.5714	0.12244
	0.203	3.5600	0.12109
	0.207	3.5563	0.12195
	0.199	3.5559	0.12331

样品名称	标准值	重量（g）	测定值
			S
YSBC28781-0 烧结矿	0.025	0.1520	0.02523
		0.1511	0.02508
YSBC28782-01 烧结矿	0.044	0.1498	0.04412
		0.1522	0.04404
YSBC28704-83 烧结矿	0.275	0.1498	0.27496
		0.1502	0.27516
GBW07218a 铁矿	0.015	0.1531	0.01512
		0.1523	0.01496
GSB03-2036-06 铁矿石	1.56	0.1494	1.56328
		0.1512	1.56011

样品名称	标准值	重量（g）	测定值
			S
GBW(E)110011 焦炭	0.59	0.0502	0.5910
		0.0501	0.5932
GBW(E)110014 焦炭	1.05	0.0501	1.0541
		0.0504	1.0510
GBW(E)110031 无烟煤	2.79	0.0507	2.7852
		0.0503	2.7891
GBW(E)110026 烟煤	4.04	0.0511	4.0423
		0.0501	4.0553

样品名称	标准值	重量（g）	测定值
			S
YSB14781-85 萤石	0.006	0.1503	0.00613
		0.1511	0.00605
GBW07217a 白云石	0.018	0.1506	0.01812
		0.1504	0.01822
YSBC28712-93 石灰	0.065	0.1512	0.06541
		0.1515	0.06528
YSB14767-95 石灰石	0.043	0.1502	0.04351
		0.1512	0.04367